《2017-2018学年高一物理新人教版必修1课件：第2章 匀变速直线运动 第4节 匀变速直线运动的速度与位移的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高一物理新人教版必修1课件：第2章 匀变速直线运动 第4节 匀变速直线运动的速度与位移的关系（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节 匀变速直线运动的速度与位移的关系,(教师参考) 一、教学目标 知识与技能 1.掌握匀变速直线运动的速度位移公式,2.会推导公式v2- =2ax,3.会灵活运用公式解决实际问题 过程与方法 通过解决实际问题,培养学生灵活运用物理规律解决问题和分析问题的能力 情感态度与价值观 通过教学活动使学生获得成功的喜悦,培养学生全面参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心,二、教学重点难点 教学重点 速度与位移的关系式的理解 教学难点 匀变速直线运动公式的实际应用,三、重难点突破方略 速度与位移关系式的突破方略 问题1:匀变速直线运动速度时间关系式与位移时间关系式是怎样的? 学生:v=v0+at,x
2、=v0t+ at2,教师讲授:在速度与位移关系式中,除t外,所有物理量皆为矢量,在解题时要确定一个正方向,常选初速度的方向为正方向,其余矢量依据其与v0方向的相同或相反,分别代入“+”“-”号,如果某个量是待求的,可先假定为“+”,最后根据结果的“+”“-”确定实际方向.,课堂探究,自主学习,达标测评,自主学习 课前预习感悟新知,(教师参考) 情境链接一 某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速运动,加速度大小为4.0 m/s2,飞机速度达到80 m/s时离开地面升空.如果在飞机刚达到起飞速度时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度的大小为5.0 m/s
3、2,请你为该类型的飞机设计一条跑道,使在这种特殊的情况下飞机停止起飞而不滑出跑道.那么,设计的跑道至少要多长?,情境链接二 位移传感器由三部分组成:位移传感器、数据采集器和计算机,可以测得运动物体的位移、速度、加速度.目前在中学中使用的有两种:一种是超声波脉冲发射和接收装置是分离的,另一种是“雷达”式的超声波脉冲的发射与接收由一个装置实现.位移传感器只能用于测定运动物体运动的位移(距离),数据采集器将得到的位移和时间信息送入计算机,由专门设计的软件处理这些数据,并描绘出位移时间图像.测物体运动的速度和加速度的原理是什么?,信息 根据位移时间图像在各时刻的斜率得出该时刻的瞬时速度,再描绘出不同时
4、刻的速度时间图像,并能显示出某时刻瞬时速度、某段时间内平均速度的值.根据速度时间图像在各时刻的斜率得出该时刻的加速度,并能描绘出加速度时间图像.,教材梳理,1.公式:v2- = .,2.推导 速度公式v= . 位移公式x= . 可得到速度和位移的关系式:v2- = .,2ax,v0+at,v0t+ at2,2ax,答案:不是,因为公式v2- =2ax是由速度公式和位移公式推导而来的.,1.匀变速直线运动中位移增大时速度一定增大.( ) 2.匀加速直线运动中速度的二次方v2一定与位移x成正比.( ) 3.公式v2- =2ax只适用于匀变速直线运动.( ) 4.初速度越大,匀变速直线运动物体的位移
5、一定越大.( ) 5.匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、末速度三个因素有关.( ),思考判断,答案:1. 2. 3. 4. 5.,要点一,课堂探究 核心导学要点探究,【问题导学】,速度位移公式的理解及应用,如图为辽宁舰上3个起飞点示意图,1,2号位置为短距起飞点,起飞线长105米;3号位置为远距起飞点,起飞线长195米.如果歼15战机起飞速度为50 m/s,起飞时航母静止不动,且不使用弹射系统,则战机由3号起飞点起飞的加速度至少是多少?(设跑道水平),【要点归纳】 对公式v2- =2ax的理解 1.公式的矢量性 一般先规定初速度v0的方向为正方向. (1)物体做加速运动时,a取正值,做减速
6、运动时,a取负值.,(2)位移x0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;x0,说明位移的方向与初速度的方向相反. 2.适用范围 匀变速直线运动. 3.特例 (1)当v0=0时,v2=2ax.(初速度为零的匀加速直线运动),(2)当v=0时,- =2ax.(末速度为零的匀减速直线运动,如刹车问题),【例1】 (2017保定月考)自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑,经过x1=50 m的距离能加速到最大速度v1=25 m/s,并能维持该速度一段较长的时间;猎豹从开始奔跑,经过x2=60 m的距离能加速到最大速度v2=30 m/s,以后只能维持这个速度t0=4.0 s,
7、接着做加速度大小为a=2.5 m/s2的匀减速运动直到停止.设猎豹距离羚羊x时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后t=0.5 s才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑.则: (1)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,x值应在什么范围? (2)猎豹要在其减速前追到羚羊,x值应在什么范围?,审题指导,(2)设猎豹在减速前追到羚羊,总时间为t8.0 s 由t2=t1可知,当猎豹进入匀速运动过程0.5 s后,羚羊将做匀速运动.所以,当猎豹追到羚羊时,羚羊早已在做匀速运动,只是匀速运动的时间比猎豹少了0.5 s,则有x2+v2t0x1+x+v1(t0-t) 解得x42.5 m 即2
8、1.7 mx42.5 m.,答案:(1)x21.7 m (2)21.7 mx42.5 m,规律方法,公式v2- =2ax的应用,(1)当物体做匀变速直线运动时,如果不涉及时间一般用速度位移公式较方便. (2)刹车问题由于末速度为零,应用此公式往往较方便.,(教师备用) 例1-1:一货车严重超载后的总质量为49 t,以54 km/h的速率匀速行驶.发现红灯时司机刹车,货车立即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5 m/s2). (1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?,答案:(1)45 m 22.5 m,(2)若超载货车刹车时正前方25
9、m处停着总质量为1 t的轿车,两车将发生碰撞,求相撞时货车的速度.,答案:(2)10 m/s,针对训练1:(2017安庆高一检测)一隧道限速108 km/h.一列火车长100 m,以144 km/h的速度行驶,驶至距隧道200 m处开始做匀减速运动,以不高于限速的速度匀速通过隧道.若隧道长500 m.求: (1)火车做匀减速运动的最小加速度的大小;,答案:(1)1.75 m/s2,答案:(2)20 s,(2)火车全部通过隧道的最短时间.,要点二,【问题导学】 1.在匀变速直线运动中,若已知v0,v,t,欲求x,用哪一个公式求解比较方便?,答案:因为已知量和待求量中均没有加速度a,所以应用不涉及
10、加速度的公式x= t可直接求出x.,匀变速直线运动常用公式的比较及应用技巧,2.在匀变速直线运动中,若已知v0,a,t,用哪个公式求x方便?,答案:因已知量和待求量中均没有末速度v,所以用x=v0t+ at2求解方便.,(教师备用) 【要点归纳】 1.常用公式的分析,2.常用公式的三点说明 (1)表中四个公式共涉及匀变速直线运动的初速度v0、末速度v、加速度a、位移x和时间t五个物理量,这五个物理量中前四个都是矢量,应用时要规定统一的正方向(通常取v0方向为正方向),并注意各物理量的正负. (2)灵活选用公式,已知五个量中任意三个可求另外两个. (3)速度公式和位移公式是两个基本公式,利用这两
11、个公式可求解匀变速直线运动的所有问题,而灵活选用其他公式可在某些具体问题中大大简化解题过程.,【例2】 如图所示,为了测定一辆电动汽车的加速性能,研究人员驾驶汽车沿平直公路从O点处由静止启动,依次经过A,B,C三处标杆.已知A,B间的距离为l1,B,C间的距离为l2.测得汽车通过AB段与BC段所用的时间均为t,将汽车的运动过程视为匀加速行驶.求O点与标杆A的距离.,审题图示,规律方法,解决匀变速直线运动问题的“一画,二选,三注”,(教师备用) 例2-1:一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?,答案:25
12、s,针对训练2:(2017江苏泰州中学期末)一质点做匀加速直线运动中,速度变化v时发生位移x1,紧接着速度变化同样的v时发生位移x2,则该质点的加速度为( ),D,(教师参考) 【教材探究】 P41公式“v2- =2ax”.在匀变速直线运动中,若已知v0,v,a,是否只能用此公式求位移x.,达标测评 随堂演练检测效果,1.(2017沈阳高一检测)中国引进的空客A380大型客机在最大载重量的状态下起飞需要滑跑距离约3 000 m,着陆距离大约为2 000 m.设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为( ) A.32 B.11 C
13、.12 D.21,B,2.(2017深圳高一检测)物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A,B, C,D是轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,CD=4 m.且物体通过AB,BC,CD所用时间相等,则OA间的距离为( ) A.1 m B.0.5 m C. m D.2 m,C,3.(2017成都高一期末)一旅客在站台8号车厢候车线处候车,若动车一节车厢长25 m,动车进站时可以看做匀减速直线运动.他发现第6节车厢经过他时用了4 s,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前端),则该动车的加速度大小约为( ) A.2 m/s2 B.1 m/s2 C.0.5 m/s2 D.0.2 m/
14、s2,C,4.(2017上海奉贤学业检测)物体以4 m/s的速度从斜面底端D点上滑做匀减速直线运动,途经A,B两点,已知物体在A点时的速度是B点时速度的2倍,由B点再经过0.5秒物体滑到顶点C点时速度恰好为0,已知AB=0.75 m.求: (1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度的大小; (2)物体从底端D点滑到B点的位移.,解析:(1)由于物体到C点时速度为0,物体沿斜面上滑的运动可看做从C点由静止开始的匀加速运动,BC过程中有vB=a0.5 s BA过程中有(2vB)2- =a1.5 s 可得a=2 m/s2,vB=1 m/s.,答案:(1)2 m/s2,方向平行于斜面向下 (2)3.75 m,方向平行于斜面向上,(教师参考),课堂小结,谢谢观赏！,
